Door een symbiotische relatie met schimmels te ontwikkelen, planten worden niet alleen toleranter voor ziekten, maar kunnen ook bijdragen aan duurzamere landbouwpraktijken. Dit is de conclusie van een nieuwe studie van de Universiteit van Göteborg.

De meeste gewassen kunnen een symbiose vormen met schimmels om belangrijke voedingsstoffen binnen te krijgen. De schimmels krijgen op hun beurt koolhydraten die worden gegenereerd door de fotosynthese van de plant.

Dit type symbiose wordt arbusculaire mycorrhiza's genoemd en is van cruciaal belang voor duurzame landbouw, omdat het gewassen helpt om het fosfaat in meststoffen beter te benutten.

'Deze symbiose is erg belangrijk omdat het weglekken van fosfaat uit landbouwvelden bijdraagt ​​aan schadelijke eutrofiëring van rivieren, meren en zeeën, ' zegt Cornelia Spetea Wiklund, hoogleraar bij de vakgroep Biologische en Milieuwetenschappen, Universiteit van Göteborg.

De Symbiose beschermt tegen droogte en ziekten

De schimmelsymbiose maakt de planten ook toleranter voor bepaalde ziekten en omgevingsfactoren zoals droogte. Om de symbiose in de landbouw beter te leren benutten, de onderzoekers hebben onderzocht wat de verhoogde winterhardheid van planten veroorzaakt. Een van de betrokken mechanismen lijkt te zijn dat de schimmels de niveaus van verschillende hormonen van de plant in zowel de wortels als de scheuten verhogen.

'Studies van de peulvrucht Medicago truncatula tonen aan dat de synthese en signalering van twee belangrijke plantenhormonen toenemen in planten die deze symbiose vormen, ' zegt Lisa Adolfsson, onderzoeker bij de vakgroep Biologische en Milieuwetenschappen, Universiteit van Göteborg.

Een van de hormonen (ABA) maakt de plant beter bestand tegen droogte, omdat het de verdamping van water door de huidmondjes van de bladeren vermindert. Het andere hormoon (jasmonaat) helpt bij het verhogen van de aanmaak van secundaire stoffen die de plant beschermen tegen stress en ziektes.

De symbiose heeft hormonale effecten op planten

Door de niveaus van verschillende stoffen in de scheuten van de peulvrucht te meten, die in symbiose leeft met schimmels, en het combineren van de resultaten met grootschalige genetische studies, de onderzoekers hebben geconstateerd dat de gehaltes aan secundaire stoffen (flavonoïden en terpenoïden) in de scheuten stijgen als gevolg van de verhoogde hormoonspiegels.

'Dit is een interessante bevinding die de verhoogde tolerantie voor verschillende stressoren en ziekten kan verklaren, ' zegt Spetea Wiklund.

Dus, de resultaten laten zien dat symbiotische schimmels de hormonale niveaus van gewassen beïnvloeden.

'De peulvrucht Medicago truncatula wordt gebruikt als model voor andere peulvruchten. Bijgevolg, de bevindingen zijn toepasbaar op commercieel belangrijke gewassen zoals sojabonen, ' zegt Adolfsson.